URSI-TÜRKİYE’2014 VII. Bilimsel Kongresi, 28-30 Ağustos 2014, ELAZIĞ
Bir Radyolink İstasyonunda Yüksek Frekanslı Elektrik Alanların Uzun
Süreli Ölçümü, Sonuçların Ortam Sıcaklığı ve Nem Değişimi ile İlişkisinin
İncelenmesi ve Değerlendirilmesi
Teoman KARADAĞ¹, Tuncay ÖZDEMİR², Teymuraz ABBASOV³
İnönü Üniversitesi
Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü, Astronomi Bölümü
Malatya
[email protected], [email protected], [email protected]
İnönü Üniversitesi
Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü
Malatya
[email protected]
Özet: Bir radyolink istasyonunda 100kHz-8GHz frekans aralığındaki elektrik alan şiddeti değerleri, sürekli
elektromanyetik alanları ölçüm sistemiyle, beş ay süresince, sürekli olarak ölçülmüştür. Aylar süresince, her
yarım saniyede bir ölçümler alınmıştır. Aynı dönem içerisinde ve aynı bölgede ölçülen elektrik alan şiddeti,
sıcaklık, nem ve güneş radyasyonu değerleriyle saatlik, günlük ve aylık olarak derlenmiştir. Sonuçlar
matematiksel yöntemlerle değerlendirilmiş ve çalışma ile sunulmuştur.
Abstract: Electric field intensity values had been measured at the range of the 100kHz-8GHz frequencies with
continuous electromagnetic fields measurement system during five mounts period on a radio transmission
station. Measurements were taken in every each half-second during several months. Measured with in same
period and region’s electric field intensity, temperature, humidity and sun radiation values had been compiled
hourly, daily and monthly. The results were evaluated with mathematical methods and presented with this study.
1. Giriş
Son yıllarda yüksek frekanslı elektromanyetik dalgalar ile çalışan sistemlerin sayısının artmasıyla
elektromanyetik alan kirliliği de hızla artmaktadır. Bu nedenle yüksek frekanslı elektromanyetik alanların hem
yaşam, hem de çevre üzerindeki etkileri sürekli olarak gündemde tutulmaktadır [1]. Buna göre elektromanyetik
alanların canlılar ve ortam üzerindeki etkilerinin periyodik ölçümlerle değil ancak sürekli ölçüm yöntemi ile
değerlendirilmesi gerektiğini desteklemektedir. İletişim sistemlerinde kullanılan 30KHz-300GHz frekanslarına
kadar değişen yüksek frekanslı elektromanyetik dalgaların etkileri yoğun yaşam alanlarında daha ciddi
boyutlarda gündeme gelmektedir. Yoğun yaşam ve çalışma ortamları da esasen şehir merkezi ve yakın bölgeleri,
tıp merkezleri, üniversite kampüsleri ve büyük ticaret merkezleridir [2]-[3].
2. Materyaller ve Metot
Çalışmada iki adet Wavecontrol marka MonitEM sürekli elektromanyetik alanları ölçüm ve izleme istasyonu
kullanılmıştır. Bunlardan bir tanesi GSM ve UMTS frekanslarında ölçüm alırken, diğeri 100kHz-8GHz frekans
aralığında, haftalar süresince 24 saat sürekli ölçümler alarak gün içerisindeki elektrik alan şiddeti değerleri
belirlenmiştir. İstasyonlar, her saniyede iki ölçüm alarak; ölçmüş oldukları değerleri Sliding Windows Average
metodu ile yarımşar saatlik periyotlarla derlemektedir. Ölçüm probları uluslar arası ölçüm standartlarına uygun,
isotropik ölçüm alan, yüksek hassasiyetli (0,06V/m), ölçüm aralığı 0.06 – 61 V/m (RMS), dinamik aralığı >
60dB ölçüm hassasiyetlerine sahiptir. Ölçüm alınan periyot boyunca ortamın sıcaklık ve nem değerleri İnönü
Üniversitesi Gözlem Evi Meteorolojik İstasyonundan alınarak yarımşar saatlik periyotlarda derlenmiştir. Bu
çalışmada 12.000.000’un üzerinde sürekli ölçümlerle elektromanyetik alan kirliliği ölçülmüş ve elde edilen
sonuçlar matematiksel yöntemlerle değerlendirilmiştir.
3. Bulgular
Radyolink istasyonunda, 100kHz-8GHz frekanslarında sürekli elektromanyetik alanları ölçüm istasyonu
MonitEM ile yarımşar saatlik periyotlar halinde, beş ay süresince ölçümler alınmış ve derlenmiştir. Elde edilen
sonuçlara göre, ölçülen elektrik alan şiddeti değerlerinde periyodik değişiklikler gözlenmemiştir. Bunun sebebi
URSI-TÜRKİYE’2014 VII. Bilimsel Kongresi, 28-30 Ağustos 2014, ELAZIĞ
bu bölgede yayın yapan yüksek frekanslı kaynakların,
uç kullanıcından bağımsız, belirli bir çıkış gücünde
çalışmalarındandır. Çalışmamızda elde ettiğimiz ölçüm
değerlerinin yıl kesrine (yıl + ay/12 + gün/365.5 +
saat/24*365.5) göre grafikleri
Şekil 1 de görülmektedir. Grafikten de açıkça
görüleceği üzere, ölçümler 2013 ocak ayında başlamış
ve 2013 haziran ayında bitmiştir. Bu yüzden sıcaklıkta
mevsimsel bir artış görülmektedir.
Bölgeler
Nem
Sıcaklık
aralıkları( % )
aralıkları ( ºC)
5-35
(-4)-6
I
36-80
7-13
II
81-100
14-30
III
Tablo 1. Göz önüne alınan nem ve sıcaklık aralıkları
Ölçüm periyodunca elektrik alan şiddeti değerinin, nem
ve sıcaklıkla değişimleri ise Hata! Başvuru kaynağı
bulunamadı.Hata!
Başvuru
kaynağı
bulunamadı.1’de görülmektedir. Dikkat edilirse hem
nem-alan hem de sıcaklık-alan grafiklerinde belirgin
şekilde 3 farklı bölge vardır. Bunu göz önüne alarak
genel bir eğri fit etme yerine, bu 3 bölge için ayrı ayrı
değerlendirme yoluna gidilmiştir. Seçilen aralık değerleri Hata! Başvuru kaynağı bulunamadı.1’de
görülmektedir.
Şekil 1. Sırasıyla Güneş Radyasyonu, Elektrik alan şiddeti, Nem ve Sıcaklık değerlerinin ölçüm süresince
değişimi.
Bu aralıklar göz önüne alınarak elde edilen sonuçlar ve çizilen grafikler Elektrik Alan - Nem için Şekil 2a’da;
Elektrik Alan - Sıcaklık için Şekil 2b’de verilmiştir.
a.
b.
Şekil 2. Belirlenmiş olan üç bölge için Elektrik Alan – Nem ve Elektrik Alan – Sıcaklık değişim grafikleri.
URSI-TÜRKİYE’2014 VII. Bilimsel Kongresi, 28-30 Ağustos 2014, ELAZIĞ
Şekil 3. Nem - Elektrik alanın şiddeti grafikleri.
Nem-Elektrik alan şiddeti sonuçları
dI    I   k ds Formülüne uygun olsa da 3 farklı bölge olması ve alan
değerindeki değişimin dar bir aralıkta olması göz önüne alınan frekans bölgesindeki sönümlemenin çok yoğun
olmadığını göstermektedir.
Benzer şekilde sıcaklık için bulunan sonuçlar ise Şekil 4’te verilmiştir.
Şekil 4. Sıcaklık - Elektrik alan şiddeti grafikleri.
4. Sonuçlar
Grafiklerden de kolaylıkla görüleceği gibi sıcaklı ve nem için belirgin üç farklı bölge vardır ve her bir bölgeden
de üstel eğriler geçmektedir. Nem-Elektrik alan ilişkisinde I. ve II. bölgede nemin etkisi üstel bir şekilde
azalmaktayken; III. bölgede doğrusal etki gözlenmektedir. Bu her ne kadar yüksek nemin elektrik alan şiddeti
üzerinde daha az etkili olduğu savını desteklese de; elimizde ölçüm periyoduna ait aeresol ve hava kütlesi
yoğunluğu verileri olmadığından bu şekilde net bir yorumdan kaçınmak gerekir. Ölçülen dalga boyu aralığı, su
molekülünün titreşim modlarıyla çakışmadığı için ortamda bulunan nem dalgaya geçirgen davranmaktadır.
Sıcaklık-Elektrik Alan ilişkisinde ise nemdeki ile bariz bir şekilde ters orantı söz konusudur. Sıcaklık düştükçe
elektrik alan şiddeti değeri düşük; sıcaklık arttıkça alan şiddeti yüksek olarak ölçülmektedir. Her ne kadar baraj
göllerine yakınlığı nedeni ile havadaki nem miktarı değişse de sıcaklık baskın olmakta ve nemi düşürmektedir.
Burada yukarıda nem için bahsedilen etkinin tam tersi bir etkiden söz etmek mümkündür. I. ve II. bölgede
sıcaklığın etkisi üstel olarak artmaktayken; III. bölgede ise sıcaklığın, alan üzerinde etkisi daha kararlı hale
gelmektedir. Karasal iklim nedeniyle sıcaklık havadaki nem miktarını doğrudan etkilediği için şekil 1de bariz bir
şekilde görüldüğü üzere; sıcaklık düşük iken havadaki nem miktarı yüksek ve ortamda ölçülen elektrik alan
şiddeti değeri düşük ve sıcaklık yüksek iken havadaki nem miktarı düşük ve ortamda ölçülen elektrik alan şiddeti
değeri büyüktür.
URSI-TÜRKİYE’2014 VII. Bilimsel Kongresi, 28-30 Ağustos 2014, ELAZIĞ
Elektrik alan şiddetinin hava kütlesine bağımlı değişim ile ilgili ölçümler devam etmekte olup ilerleyen
çalışmalarda sunulacaktır.
Kaynaklar
[1]. S. Cucurachi, et all. , “A review of the ecological effects of radiofrequency electromagnetic fields (RFEMF)”, Environment International, no. 51, pp. 116–140, 2013.
[2]. T. Karadag, T. Abbasov, M.O. Karadag, “Turgut Özal Tıp Merkezi Binası ve Çevresinde Elektromanyetik
Alan Seviyelerinin Ölçülmesi, Değerlendirilmesi ve Haritalanması” Journal of Turgut Ozal Medical Center,
DOI:10.7247/jtomc.2014.1681, 2014.
[3]. T. Karadag, A. R. Özdemir, T. Abbasov, “Bir Üniversite Yerleşkesinde Uzun Süreli Elektromanyetik Alan
Ölçümleri ve Kirlilik Haritaları” EMANET 2013, İstanbul, Türkiye.

Download Report